CN104208977A - 有机工质的净化回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种有机工质的净化回收系统，具有：有机工质利用系统，内部残存有用于低温余热发电的有机工质；真空泵，入口经由管道与有机工质利用系统连接；填料塔，内部具有多个瓷环，填料塔的位于底部的第一塔口经由管道与真空泵的出口连接，填料塔的位于底部的第二塔口经由管道与有机工质利用系统连接；冷凝器，入口经由管道与填料塔的位于顶部的第三塔口连接，与冷凝器的出口连接的管道被分支为第一管道和第二管道，第一管道经由第一阀门与填料塔的位于顶部的第四塔口连接，而且在冷凝器上连接有放空管和温度检测装置；回收钢瓶，第一瓶口经由第二阀门与冷凝器的第二管道连接，第二瓶口经由平衡气管与将有机工质利用系统和真空泵的入口连接的管道连接。

Description

有机工质的净化回收系统

技术领域

本发明涉及一种净化回收系统，尤其涉及一种有机工质的净化回收系统。

背景技术

能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础，能源使用效率的高低已经成为重要发展目标，在当今时间，能源短缺日趋严重，节能问题尤为突出。

在这样的情况下，如何利用生产过程中产生废弃能量成为重要议题，例如在现有技术中，不但对于高温的余热能够充分利用，而且能够对水泥、钢铁等工业生产过程中产生的150°至350°甚至几十度的低温余热进行回收利用。在对低温余热进行回收时通常使用利用有机工质的低温余热回收系统，其以低沸点有机物为工质例如卤代烃（氟代烃）等，通过蒸发器回收废气余热，产生一定温度压力的有机工质蒸汽，推动膨胀机，带动发电机发电或输出动力，然后乏气在冷凝器中冷凝，由工质泵输出至蒸发器，完成一个循环。

在利用有机工质的低温余热回收系统中，在需要停车检修时，将会遗弃大量工质，由于有机工质的价格昂贵，遗弃的工质造成很大的浪费，这样提高了低温余热回收系统回收余热的成本，从而需要对低温余热回收系统中的有机工质进行回收的装置。而且，低温余热回收系统中的有机工质中存在杂质，如何提纯工质也成为一种问题。然而在现有技术中，这样能够提纯回收有机工质的设备还有待开发。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷而提出一种能够净化且回收有机工质的净化回收系统。

为实现本发明的目的采用如下的技术方案。

本发明的一种有机工质的净化回收系统，具有：有机工质利用系统，其内部残存有用于低温余热发电的有机工质；真空泵，其入口经由管道与所述有机工质利用系统连接；填料塔，其内部具有多个瓷环，所述填料塔的位于底部的第一塔口经由管道与所述真空泵的出口连接，所述填料塔的位于底部的第二塔口经由管道与所述有机工质利用系统连接；冷凝器，其入口经由管道与所述填料塔的位于顶部的第三塔口连接，与所述冷凝器的出口连接的管道被分支为第一管道和第二管道，所述第一管道经由第一阀门与所述填料塔的位于顶部的第四塔口连接，而且在所述冷凝器上连接有放空管和温度检测装置；回收钢瓶，其第一瓶口经由第二阀门与所述冷凝器的第二管道连接，其第二瓶口经由平衡气管与将所述有机工质利用系统和所述真空泵的入口连接的管道连接。

在上述有机工质的净化回收系统中，打开真空泵，有机工质利用系统即低温余热回收系统中的带有杂质的有机工质由于真空泵的吸力，经由真空泵进入至填料塔的位于底部的第一塔口，然后从第一塔口在填充塔中上升进入冷凝器。由于在冷凝器上具有放空管，所以在有机工质回收的初期，能够排出初期低沸点杂质。另外，在冷凝器上具有温度检测装置即温度计，这样能够监控温度，由于有机工质的蒸发温度为特定温度，所以通过监控温度能够判断是否为有机工质的蒸汽进入冷凝器。另外，与冷凝器的出口连接管道分支为第一管道和第二管道，第一管道与填料塔的位于顶部的塔口连接，第二管道与回收钢瓶连接。在通过温度检测装置，判断出有机工质的蒸汽进入冷凝器时，分别打开位于第一管道的阀门和位于第二管道的阀门，另外使少部分的冷凝后的有机工质进入填料塔，进入填料塔的有机工质喷淋在有机工质中安装的瓷环上，对瓷环进行润湿。有机工质利用系统中的有机工质所带有杂质包括高沸点的杂质例如气态油和低沸点的杂质例如空气等，在这样的混合气体经过填料塔时，与用于增加了接触表面积的瓷环充分接触，其中低沸点的杂质会先行从冷凝器上的排空管排出，有机工质会穿过填料塔而被冷凝器冷凝而回收至回收钢瓶，而高沸点的杂质会因与瓷环上的有机工质接触而液化与有机工质一起经由与填料塔的底部连接的第二塔口流回有机工质空间，然后再次被蒸发而再次进入回收系统，这样进行反复循环，来净化回收有机工质。

根据本发明的有机工质的净化回收系统，含有杂质的有机工质经由填料塔和冷凝器回收到回收钢瓶中，其中低沸点的杂质直接经由安装在冷凝器上的放空管排放至外部，有机工质被冷凝器冷却为液态而回流至回收钢瓶。另外，被回收的液态的有机工质还经由管道喷淋在填料塔中的瓷环上，这样高沸点的杂质被瓷环上的有机工质液化与有机工质一起回流至有机工质利用系统，然后再次被蒸发而在有机工质的净化回收系统循环，这样能够一边净化有机工质一边进行回收。

在上述的有机工质的净化回收系统中，优选在所述有机工质利用系统与所述真空泵的入口之间连接有真空压力表，所述真空泵的入口端的管道经由第三阀门与所述填料塔的第一塔口连接。

由此，根据压力表能够判断出有机工质利用系统中的压力，在有机工质利用系统中的压力大于大气压的情况下，不用需要开启真空泵，借助有机工质利用系统中的压力就能够排出带杂质的有机工质，来进行回收，在通过压力表判断为降低为大气压，带杂质的有机工质不能够自行排出的情况，开启真空泵抽取有机工质利用系统的带杂质的有机工质进行净化和回收，当然可以不另外设置压力表，利用有机工质利用系统中已有的压力检测装置进行检测。另外，真空泵的入口端的管道经由第三阀门与所述填料塔的第一塔口直接连接，这样能够在有机工质利用系统中的压力大于大气压的情况下，开启第三阀门使有机工质直接进入填料塔然后进行回收。

在上述的有机工质的净化回收系统中，优选所述冷凝器的第一管道还经由回流视镜与所述填料塔的第三塔口连接，所述冷凝器的第二管道还经由有机工质视镜与回收钢瓶的第一瓶口连接。由此，能够通过回流视镜和有机工质视镜，观测管道中的工质的流量，这样能够适当地调节各个阀门，调整在第一管道和第二管道中的有机工质的流向，使少部分的有机工质喷淋至填料塔中进行之后的净化作业，使大部分有机工质被回收。

在上述的有机工质的净化回收系统中，优选连接所述有机工质利用系统与所述填料塔的第二塔口的管道还经由第四阀门与所述平衡气管连接，所述有机工质利用系统还经由第五阀门与所述填料塔的位于顶部的第五塔口连接。这样在不回收有机工质利用系统中的有机工质而仅排出有机工质利用系统中的液态杂质的情况下，可以隔离真空泵，使有机工质利用系统直接与回收钢瓶连接，形成有机工质利用系统、回收钢瓶、填料塔至有机工质利用系统的通路，将液态杂质直接排放至钢瓶。

在上述的有机工质的净化回收系统中，优选在所述有机工质视镜的下游连接有第六阀门，在所述回收钢瓶的第一瓶口连接有第七阀门。这样在回收结束阶段，通过关闭第六阀门打开第七阀门能够回收残留在管道中的有机工质。

在上述的有机工质的净化回收系统中，优选在所述回收钢瓶上连接电子秤。这样通过电子秤能够测量回收钢瓶的有机工质的回收流量和有机工质是否被充满。

在上述的有机工质的净化回收系统中，优选所述冷凝器的第二管道能够与多个所述回收钢瓶连接，多个所述回收钢瓶的第二瓶口分别经由平衡气管与将所述有机工质利用系统和所述真空泵的入口连接的管道连接。这样能够同时将有机工质回收至多个回收钢瓶中。

在上述的有机工质的净化回收系统中，优选所述真空泵为无油真空泵。这样能够进一步避免在有机工质的净化回收系统中向有机工质中混入杂质。

附图说明

图1是表示本发明的有机工质的净化回收系统的示意图。

具体实施方式

下面，基于附图说明作为本发明的实施例的有机工质的净化回收系统。

图1是表示本发明的有机工质的净化回收系统的示意图。

如图1所示，本发明的有机工质的净化回收系统具有：有机工质利用系统10，其内部残存有用于低温余热发电的有机工质；真空泵20，其入口21经由管道与有机工质利用系统10连接；填料塔30，其内部具有多个瓷环，填料塔30的位于底部的第一塔口31经由管道与真空泵的出口22连接，填料塔30的位于底部的第二塔口32经由管道与有机工质利用系统10连接；冷凝器40，其入口41经由管道与填料塔30的位于顶部的第三塔口33连接，与冷凝器40的出口42连接的管道被分支为第一管道43和第二管道44，第一管道43经由第一阀门45与填料塔30的位于顶部的第四塔口34连接，而且在冷凝器40上连接有放空管50和温度检测装置TI；回收钢瓶70，其第一瓶口71经由第二阀门46与冷凝器40的第二管道44连接，其第二瓶口72经由平衡气管80与将有机工质利用系统10和真空泵20的入口连接的管道连接。

具体地说，与经由阀门与有机工质利用系统10的出口连接的管道的阀门下游端分支为真空泵连接管道和回收钢瓶连接管道，真空泵连接管道经由阀门与真空泵20的入口21连接，回收钢瓶连接管道即平衡气管80经由多个阀门与回收钢瓶70连接，平衡气管80的出口端伸入至水平放置的回收钢瓶20的上部。真空泵20的出口22经由阀门与填料塔30的底部的第一塔口31连接。另外，填料塔30的底部的第二塔口32经由阀门与有机工质利用系统的中下部连接。另外，在填料塔30中安装有多个瓷环，填料塔30的顶部的第三塔口33经由管道与冷凝器40的入口连接。在冷凝器40上连接有放空管50和作为温度检测装置的温度计TI，与冷凝器40的出口42连接的管道分支为第一管道43和第二管道44，第一管道43经由阀门与填料塔30的顶部的第四塔口34连接，第二管道44经由阀门与回收钢瓶70连接，形成回收管路，回收管路的出口端伸入至水平放置的回收钢瓶20的下部。

在上述有机工质的净化回收系统中，打开真空泵，有机工质利用系统即低温余热回收系统中的带有杂质的有机工质由于真空泵的吸力，经由真空泵进入至填料塔的位于底部的第一塔口，然后从第一塔口在填充塔中上升进入冷凝器。由于在冷凝器上具有放空管，所以在有机工质回收的初期，能够排出初期的低沸点物。另外，在冷凝器上具有温度检测装置例如温度计、温度传感器等，这样能够监控温度，由于有机工质的蒸发温度为特定温度，所以通过监控温度能够判断是否为有机工质的蒸汽进入冷凝器。另外，与冷凝器的出口连接管道分支为第一管道和第二管道，第一管道与填料塔的位于顶部的塔口连接，第二管道与回收钢瓶连接。在通过温度检测装置，判断出有机工质的蒸汽进入冷凝器时，分别打开位于第一管道的阀门和位于第二管道的阀门，另外使少部分的冷凝后的有机工质进入填料塔，进入填料塔的有机工质喷淋在有机工质中安装的瓷环上，对瓷环进行润湿。有机工质利用系统中的有机工质所带有杂质包括高沸点的杂质例如气态油和低沸点的杂质例如空气等，在这样的混合气体经过填料塔时，与用于增加接触表面积的瓷环充分接触，其中低沸点的杂质会先行从冷凝器上的排空管排出，有机工质会穿过填料塔而被冷凝器冷凝而回收至回收钢瓶，而高沸点的杂质会因与瓷环上的有机工质接触而液化与有机工质一起经由与填料塔的底部连接的第二塔口流会机工质空间，然后再次被蒸发而再次进入回收系统，这样进行反复循环，来净化回收有机工质。

根据本发明的有机工质的净化回收系统，含有杂质的有机工质经由填料塔和冷凝器回收到回收钢瓶中，其中低沸点的杂质直接经由安装在冷凝器上的放空管排放至外部，有机工质被冷凝器冷却为液态而回流至回收钢瓶。另外，被回收的液态的有机工质还经由管道喷淋在填料塔中的瓷环上，这样高沸点的杂质被瓷环上的有机工质液化与有机工质一起回流至有机工质利用系统，然后再次被蒸发而在有机工质的净化回收系统循环，这样能够一边净化有机工质一边进行回收。

另外，可以在有机工质利用系统10与真空泵20的入口之间连接有真空压力表PI，真空泵20的入口端的管道经由第三阀门11与填料塔30的第一塔口31连接。具体地说，从与真空泵20的入口连接的真空泵连接管道分支出填料塔连接管道，该填料塔连接管道经由阀门与填料塔的第一塔口连接。

由此，根据压力表能够判断出有机工质利用系统中的压力，在有机工质利用系统中的压力大于大气压的情况下，不用需要开启真空泵，借助有机工质利用系统中的压力就能够排出带杂质的有机工质进行回收，在通过压力表判断出降低为大气压，带杂质的有机工质不能够自行排出的情况，开启真空泵抽取有机工质利用系统的带杂质的有机工质进行净化和回收，当然可以不另外设置压力表，利用有机工质利用系统中已有的压力检测装置进行检测。另外，真空泵的入口端的管道经由第三阀门与所述填料塔的第一塔口直接连接，这样能够在有机工质利用系统中的压力大于大气压的情况下，开启第三阀门使有机工质直接进入填料塔然后进行回收。

另外，冷凝器40的第一管道43还经由回流视镜47与填料塔30的第三塔口33连接，冷凝器40的第二管道44还经由有机工质视镜48与回收钢瓶70的第一瓶口71连接。

由此，能够通过回流视镜和有机工质视镜，观测管道中的工质的流量，这样能够适当地调节各个阀门，调整在第一管道和第二管道中的有机工质的流向，使少部分的有机工质喷淋至填料塔中进行之后的净化作业，使大部分有机工质被回收。

另外，连接有机工质利用系统10与填料塔30的第二塔口32的管道还经由第四阀门12与平衡气管连接，有机工质利用系统10还经由第五阀门13与填料塔30的位于顶部的第五塔口35连接。这样在不回收有机工质利用系统中的有机工质而仅排出有机工质利用系统中的液态杂质的情况下，可以隔离真空泵，使有机工质利用系统直接与回收钢瓶连接，形成有机工质利用系统、回收钢瓶、填料塔至有机工质利用系统的通路，将液态杂质直接排放至钢瓶。

另外，在有机工质视镜47的下游连接有第六阀门73，在回收钢瓶70的第一瓶口71连接有第七阀门74。这样在回收结束阶段，通过关闭第六阀门打开第七阀门能够回收残留在管道中的有机工质。

另外，在回收钢瓶70上连接电子秤90。这样通过电子秤能够测量回收钢瓶的有机工质的回收流量和有机工质是否被充满。

另外，冷凝器的第二管道能够与多个回收钢瓶连接，多个回收钢瓶的第二瓶口分别经由平衡气管与将有机工质利用系统和真空泵的入口连接的管道连接。这样能够同时将有机工质回收至多个回收钢瓶中。

另外，真空泵可以使用无油真空泵，这样能够进一步避免在有机工质的净化回收系统中向有机工质中混入杂质。

另外，可以在平衡气管上连接多个阀门。而且可以在有机工质容置空间的底部连接用于排放残液的阀门。

以上对本发明的优选实施方式的有机工质的净化回收系统进行了说明，但是，本发明不限定于上述具体的实施方式，只要不脱离权利要求的范围，可以进行各种各样的变形或变更。本发明包括在权利要求的范围内的各种变形和变更。

Claims (8)

1.一种有机工质的净化回收系统，其特征在于，具有：

有机工质利用系统，其内部残存有用于低温余热发电的有机工质；

真空泵，其入口经由管道与所述有机工质利用系统连接；

填料塔，其内部具有多个瓷环，所述填料塔的位于底部的第一塔口经由管道与所述真空泵的出口连接，所述填料塔的位于底部的第二塔口经由管道与所述有机工质利用系统连接；

冷凝器，其入口经由管道与所述填料塔的位于顶部的第三塔口连接，与所述冷凝器的出口连接的管道被分支为第一管道和第二管道，所述第一管道经由第一阀门与所述填料塔的位于顶部的第四塔口连接，而且在所述冷凝器上连接有放空管和温度检测装置；

回收钢瓶，其第一瓶口经由第二阀门与所述冷凝器的第二管道连接，其第二瓶口经由平衡气管与将所述有机工质利用系统和所述真空泵的入口连接的管道连接。

2.根据权利要求1所述的有机工质的净化回收系统，其特征在于，

在所述有机工质利用系统与所述真空泵的入口之间连接有真空压力表，所述真空泵的入口端的管道经由第三阀门与所述填料塔的第一塔口连接。

3.根据权利要求2所述的有机工质的净化回收系统，其特征在于，

所述冷凝器的第一管道还经由回流视镜与所述填料塔的第三塔口连接，所述冷凝器的第二管道还经由有机工质视镜与回收钢瓶的第一瓶口连接。

4.根据权利要求3所述的有机工质的净化回收系统，其特征在于，连接所述有机工质利用系统与所述填料塔的第二塔口的管道还经由第四阀门与所述平衡气管连接，所述有机工质利用系统还经由第五阀门与所述填料塔的位于顶部的第五塔口连接。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的有机工质的净化回收系统，其特征在于，在所述有机工质视镜的下游连接有第六阀门，在所述回收钢瓶的第一瓶口连接有第七阀门。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的有机工质的净化回收系统，其特征在于，在所述回收钢瓶上连接电子秤。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的有机工质的净化回收系统，其特征在于，所述冷凝器的第二管道能够与多个所述回收钢瓶连接，多个所述回收钢瓶的第二瓶口分别经由平衡气管与将所述有机工质利用系统和所述真空泵的入口连接的管道连接。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的有机工质的净化回收系统，其特征在于，所述真空泵为无油真空泵。